金属学报

作者：王友德, 周晓东, 马蕊, 徐善华

单位：1.西安建筑科技大学 省部共建西部绿色建筑国家重点实验室 西安 710055；2.西安建筑科技大学 工程结构安全与耐久重点实验室 西安 710055；3.西安交通大学 第一附属医院 西安 710061

关键词：近海大气环境,结构钢,锈蚀,表面特征,随机模型,

基金：国家自然科学基金项目(51908455);中国博士后科学基金项目(2019M653572);陕西省教育厅科研计划项目(19-JS042)

对16块Q235B钢板进行了模拟近海大气环境加速腐蚀实验，利用非接触式表面形貌测试方法与自编程序对其表面形貌与特征参数进行采集与分析，明确锈蚀深度、锈坑深度、锈坑径深比分布特征，揭示其均值、方差等统计参数及锈坑形状的变化规律。研究表明，模拟近海大气环境下结构钢腐蚀过程大致经历疮痂、鼓包、剥落3个阶段，疮痂和鼓包阶段以点蚀为主，剥落阶段则表现出全面腐蚀特征；锈蚀深度服从正态分布，锈坑深度和径深比服从对数正态分布；随着腐蚀程度的增大，锈蚀深度均值、标准差与功率谱密度峰值以及锈坑深度对数均值均逐渐增大，锈坑径深比对数均值逐渐减小；各龄期内圆锥体锈坑占比最高，锈坑形状由圆柱或半球体逐渐向圆锥体转变。最后基于锈蚀深度和锈坑参数统计规律，建立了锈蚀深度随机场模型(SFCD)和锈坑随机分布模型(RDCP)，实现了模拟近海大气环境锈蚀钢材表面形貌重建。

来源：2021年第6期

《金属学报》期刊编辑部

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